Déanann an leathanach seo cur síos ar na bunghnéithe Fading agus ar na cineálacha fading sa chumarsáid gan sreang. Roinntear na cineálacha Fading i fading scála mór agus fading ar scála beag (scaipeadh moill multipath agus scaipeadh doppler).
Tá fadú comhréidh agus fadú roghnúcháin minicíochta mar chuid de mhaolú ilchosáin agus chomh fada agus a bhíonn an fadú tapa agus an maolú mall mar chuid de fhadú doppler. Cuirtear na cineálacha fading seo i bhfeidhm de réir dáiltí nó samhlacha Rayleigh, Rician, Nakagami agus Weibull.
Réamhrá:
Mar is eol dúinn córas cumarsáide gan sreang comhdhéanta de tarchuradóir agus glacadóir. Níl an cosán ón tarchuradóir go dtí an glacadóir réidh agus féadfaidh an comhartha tarchurtha dul trí chineálacha éagsúla tanúcháin lena n-áirítear caillteanas cosáin, tanú ilchosáin etc. Braitheann maolú an chomhartha tríd an gcosán ar fhachtóirí éagsúla. Is iad sin am, minicíocht raidió agus cosán nó suíomh an tarchuradóra/glacadóir. Féadfaidh an cainéal idir an tarchuradóir agus an glacadóir a bheith éagsúil ó thaobh ama nó socraithe ag brath ar cibé an bhfuil an tarchuradóir/glacadóir socraithe nó ag gluaiseacht i leith a chéile.
Cad é fading?
Tugtar fading ar athrú ama na cumhachta comhartha faighte mar gheall ar athruithe sa mheán tarchurtha nó cosáin. Braitheann fading ar fhachtóirí éagsúla mar a luadh thuas. I gcásanna seasta, braitheann fading ar choinníollacha atmaisféaracha mar bháisteach, tintreach etc. I gcás soghluaiste, braitheann fading ar chonstaicí ar an gcosán a bhíonn éagsúil ó thaobh ama de. Cruthaíonn na constaicí seo éifeachtaí tarchurtha casta ar an gcomhartha tarchurtha.
Léiríonn an figiúr-1 aimplitiúid i gcoinne achair-chairt do chineálacha fading mall agus luascadh tapa a phléfaimid níos déanaí.
Cineálacha fading
Ag cur san áireamh laigí éagsúla a bhaineann le cainéil agus suíomh an tarchuradóra/glacadóra seo a leanas na cineálacha céimnithe sa chóras cumarsáide gan sreang.
➤ Fading Scála Mór: Cuimsíonn sé caillteanas cosáin agus éifeachtaí scáthaithe.
➤ Fading Scála Beaga: Tá sé roinnte ina dhá phríomhchatagóir viz. scaipeadh moill multipath agus scaipeadh doppler. Roinntear an scaipeadh moille multipath tuilleadh i fading cothrom agus fading roghnach minicíochta. Tá scaipeadh Doppler roinnte ina fading tapa agus fading mall.
Samhlacha ➤Fading: Cuirtear cineálacha fading os cionn i bhfeidhm i múnlaí nó dáiltí éagsúla lena n-áirítear Rayleigh, Rician, Nakagami, Weibull etc.
Mar is eol dúinn, tarlaíonn comharthaí céimnithe de bharr machnaimh ón talamh agus ó na foirgnimh máguaird chomh maith le comharthaí scaipthe ó chrainn, ó dhaoine agus ó thúir atá sa limistéar mór. Tá dhá chineál fading viz. fading ar scála mór agus fading ar scála beag.
1.) Fading Scála Mór
Tarlaíonn fadú ar scála mór nuair a thagann bacainn isteach idir an tarchuradóir agus an glacadóir. Is cúis leis an gcineál seo cur isteach méid suntasach de laghdú ar neart comhartha. Tá sé seo toisc go bhfuil tonn EM scáthaithe nó bac ag an mbacainn. Tá baint aige le luaineachtaí móra an chomhartha thar achar.
1.a) Caillteanas cosáin
Is féidir an caillteanas cosán spáis saor in aisce a chur in iúl mar seo a leanas.
➤ Pt/Pr = {(4 * π * d)2/ λ2} = (4*π*f*d)2/c2
Cá,
Pt = Tarchuir cumhacht
Pr = Faigh cumhacht
λ = tonnfhad
d = an fad idir aeróg tarchuir agus aeróg glactha
c = luas an tsolais ie 3 x 108
Ón gcothromóid tugann sé le tuiscint go maolaíonn an comhartha tarchurtha thar achar de réir mar a bhíonn an comhartha á scaipeadh thar achar níos mó agus níos mó ó cheann an tarchuir go dtí an deireadh glactha.
1.b) Éifeacht scáthaithe
• Breathnaítear é i gcumarsáid gan sreang. Is éard is scáthú ann ná diall na cumhachta faighte de chomhartha EM ón meánluach.
• Tá sé mar thoradh ar bhacainní ar an gcosán idir an tarchuradóir agus an glacadóir.
• Braitheann sé ar shuíomh geografach chomh maith le minicíocht raidió tonnta EM (Leictreamaighnéadacha).
2. Fading Scála Beaga
Baineann céimniú ar scála beag le luaineachtaí tapa i neart na comhartha faighte thar achar an-ghearr agus tréimhse ghearr ama.
Bunaithe arscaipeadh moill multipathtá dhá chineál fading ar scála beag viz. fading cothrom agus fading roghnach minicíochta. Braitheann na cineálacha fading multipath seo ar thimpeallacht iomadaithe.
2.a) Fading cothrom
Deirtear go bhfuil an cainéal gan sreang céimnithe cothrom má tá gnóthachan leanúnach aige agus freagairt chéim líneach thar bandaleithead atá níos mó ná bandaleithead an chomhartha tarchurtha.
Sa chineál seo fading luainíonn na comhpháirteanna minicíochta go léir den chomhartha faighte i gcomhréireanna céanna ag an am céanna. Tugtar fading neamh-roghnach air freisin.
• Comhartha BW << Cainéal BW
• Tréimhse siombaile >> Moill ar Scaip
Feictear gur laghdú ar SNR an éifeacht a bhíonn ag céimniú cothrom. Tugtar cainéil éagsúla aimplitiúid nó bealaí caolbhanda ar na bealaí céimnithe cothroma seo.
2.b) Minicíocht Roghnach céimnithe
Bíonn tionchar aige ar chomhpháirteanna speictreach éagsúla de chomhartha raidió le aimplitiúid éagsúla. Mar sin an t-ainm fading roghnach.
• Comhartha BW > Cainéal BW
• Tréimhse siombailí < Moill ar Scaipeadh
Bunaithe arscaipeadh dopplertá dhá chineál fading viz. fading tapa agus fading mall. Braitheann na cineálacha fadaithe doppler seo ar luas soghluaiste ie luas an ghlacadóra maidir leis an tarchuradóir.
2.c) Fading tapa
Léirítear feiniméan na céimnithe tapa ag luaineachtaí tapa comharthaí thar limistéir bheaga (ie bandaleithead). Nuair a thagann na comharthaí ó gach treo san eitleán, breathnófar fading tapa do gach treo gluaiseachta.
Tarlaíonn fading tapa nuair a athraíonn freagairt ríogachta an chainéil go han-tapa laistigh d’achar na siombaile.
• Scaipeadh doppler ard
• Tréimhse siombaile > Am comhleanúnachais
• Athrú Comhartha < Athrú cainéal
Is é an toradh a bhíonn ar na paraiméadair seo ná scaipeadh minicíochta nó fadú roghnach ama de bharr scaipeadh doppler. Is é is brí le céimniú tapa ná frithchaitheamh rudaí áitiúla agus gluaiseacht rudaí i gcoibhneas leis na réada sin.
I fading tapa, is é a fháil comhartha suim na comharthaí iomadúla a frithchaitear ó dhromchlaí éagsúla. Is éard atá sa chomhartha seo suim nó difríocht na gcomharthaí iolracha ar féidir leo a bheith cuiditheach nó millteach bunaithe ar athrú coibhneasta céime eatarthu. Braitheann caidrimh chéim ar luas tairiscint, minicíocht tarchurtha agus faid cosáin choibhneasta.
Déanann fading tapa cruth an chuisle baseband a shaobhadh. Tá an saobhadh seo líneach agus cruthaíonn séISI(Cur isteach Siombail Idir). Laghdaíonn cothromú oiriúnaitheach ISI trí shaobhadh líneach arna spreagadh ag cainéal a bhaint.
2.d) Fadú mall
Tá fading mall mar thoradh ar scáthú ag foirgnimh, cnoic, sléibhte agus rudaí eile thar an gcosán.
• Scaipeadh Doppler Íseal
• Tréimhse siombaile <
• Athrú Comhartha >> Athrú Cainéal
Cur i bhfeidhm samhlacha Fading nó dáiltí fading
Áirítear le cur i bhfeidhm samhlacha fading nó dáiltí fading Rayleigh fading, fading Rician, fading Nakagami agus fading Weibull. Tá na dáiltí nó na samhlacha cainéal seo deartha chun fadú a ionchorprú sa chomhartha sonraí bonnbhanda de réir riachtanais phróifíl fading.
Rayleigh fading
• I múnla Rayleigh, ní insamhladh ach comhpháirteanna Neamhlíne Radhairc (NLOS) idir an tarchuradóir agus an glacadóir. Glactar leis nach bhfuil aon chosán LOS ann idir an tarchuradóir agus an glacadóir.
• Soláthraíonn MATLAB feidhm "rayleighchan" chun samhail cainéal rayleigh a insamhail.
• Déantar an chumhacht a dháileadh go heaspónantúil.
• Tá an chéim scaipthe go haonfhoirmeach agus neamhspleách ón aimplitiúid. Is é seo na cineálacha Fading is mó a úsáidtear i gcumarsáid gan sreang.
Rician ag magadh
• I múnla ríse, déantar comhpháirteanna Líne Radhairc (LOS) agus comhpháirteanna nach Líne Radhairc (NLOS) a insamhladh idir an tarchuradóir agus an glacadóir.
• Soláthraíonn MATLAB feidhm "ricianchan" chun samhail chainéil rician a insamhail.
Nakagami fading
Samhail staitistiúil is ea cainéal fadding Nakagami a úsáidtear chun cur síos a dhéanamh ar chainéil chumarsáide gan sreang ina n-imíonn an sgnal faighte ag céimniú ilbhealaigh. Seasann sé do thimpeallachtaí a bhfuil maolú measartha go mór orthu mar limistéir uirbeacha nó fo-uirbeacha. Is féidir an chothromóid seo a leanas a úsáid chun samhail cainéal fading Nakagami a insamhail.
• Sa chás seo tugaimid h = r*ejΦagus tá uillinn Φ dáileadh go haonfhoirmeach ar [-π, π]
• Glactar leis go bhfuil an athróg r agus Φ neamhspleách ar a chéile.
• Cuirtear an pdf Nakagami in iúl mar atá thuas.
• Sa Nakagami pdf, 2σ2= E{r2Is é }, Γ(.) an fheidhm Gáma agus is é k > = (1/2) an figiúr céimnithe (céimeanna saoirse a bhaineann le líon na n-athróg randamach Gaussion breise).
• Forbraíodh é go heimpíreach ar dtús bunaithe ar thomhais.
• Dáiltear Gáma ar chumhacht glactha meandrach. • Le k = 1 Rayleigh = Nakagami
Weibull fading
Samhail staitistiúil eile é an cainéal seo a úsáidtear chun cur síos a dhéanamh ar chainéal cumarsáide gan sreang. Úsáidtear cainéal fading Weibull go coitianta chun timpeallachtaí a léiriú le cineálacha éagsúla coinníollacha fading lena n-áirítear fading lag agus dian araon.
Cá,
2σ2= E{r2}
• Léiríonn dáileadh Weibull ginearálú eile ar dháileadh Rayleigh.
• Nuair a bhíonn X agus Y ina n-athróga meánacha nialasacha id nialas, beidh clúdach R = (X2+Y2)1/2a dháileadh Rayleigh. • Sainmhínítear clúdach áfach R = (X2+Y2)1/2, agus déantar an pdf comhfhreagrach (próifíl dáileadh cumhachta) a dháileadh Weibull.
• Is féidir an chothromóid seo a leanas a úsáid chun samhail fading Weibull a insamhladh.
Ar an leathanach seo chuaigh muid trí ábhair éagsúla ar fading, mar shampla cad is cainéal fading, a cineálacha, samhlacha fading, a bhfeidhmeanna, feidhmeanna agus mar sin de. Is féidir an fhaisnéis a thugtar ar an leathanach seo a úsáid chun an difríocht idir fading scála beag agus fading ar scála mór a chur i gcomparáid agus a dhíorthú, an difríocht idir fading árasán agus fading roghnach minicíochta, difríocht idir fading tapa agus fading mall, difríocht idir fading rayleigh agus fading rician agus mar sin de.
E-mail:info@rf-miso.com
Fón: 0086-028-82695327
láithreán gréasáin: www.rf-miso.com
Am postála: Lúnasa-14-2023
